斜井防爆变频绞车plc控制系统用户手册

斜井防爆变频绞车plc控制系统用户手册内容摘要：

值，给出 012V 的电压信号加在闸控板的输入端，经闸控板放大后可对工作闸线圈提供相应的驱动信号。 制动手柄在零位时，可给出“零位”接点。 、转换开关 主要有 :“ 制动油泵选择 ” ,“润滑油泵选择” ,“过卷旁路” ,“水平选择” ,“操作方式选择” ,“应急方式选择”，“半自动速度给定”等转换开关。 、按 钮、旋钮 主要有 :“报警解除” ,“事故复位” ,“急停” ,“运人” 和制动油泵和润滑油泵起停等按钮；“检修”和各种试验用旋钮。 、指示仪表 有 :“电源电压指示” ,“电流指示” ,“速度指示” ,“工作闸电流指示” ,“油压指示” ,“电机温度指示”。 、指示灯 有 24 个故障指示灯和 24个状态指示灯。 、数字深度指示器 可以对容器的位置进行数码管精指示和发光二级管粗指示。 通常以主容器在上井口的停车位置作为系统的基准点 (矸石山绞车是以装载站为基准点 )，对应数字深度指示器一边的精指 示值为 0m，粗指示在最上端。 主容器在基准点以下时精指示值变为负值，以上时变为正值。 精指示值的指示范围为：177。 数字唐山开诚电器 用户手册 第 12 页 共 30 页 深度指示器的驱动信号是由 PLC 高速计数器采集轴编码器的脉冲信号，并在 PLC内转换为位置信号，经 PLC 输出端输出的。 精指示值的增加与减少是由编码器输出的 A， B两相的相位决定的。 、信号显示屏 主要显示 打点信号 ，如“ 2”：快上、“ 3”：快下、“ 4”：慢上、“ 5”：慢下。 提升种类信号 ，如“提物”、“提人”、“检修”。 、上位机 由 上位机组成的监视系统，能以内容 丰富、画面鲜明生动的动态形式，实时反映绞车的各种运行状态；能自动生成速度和电流的实时趋势曲线；能逼真的模仿提升容器在轨道上的运行情况；硬软件安全电路，真实的反映了所发生的故障及故障发生的原因、日期和时间。 上位机监视系统是通过与 PLC 控制系统通讯获得数据的。 、附件 : 主要有 轴编码器 ,巷道及机械式深度指示器开关等。 、轴编码器 轴编码器是 PLC 控制系统中最关健的位置传感器。 轴编码器的可靠性直接关系到 PLC 控制系统的安全可靠性。 1)、轴编码器选型 :不同厂家的轴编码器其电气性能存在 一定的差别。 从使用的角度来衡量轴编码器的电气性能主要有以下几点： * 抗干扰能力 :在复杂的电气环境中 ,如在有变频器工作的现场，其输出的脉冲信号的相位和脉冲数都应正常等。 * 精度 :在高速旋转过程中 ,用示波器看到的脉冲波形应清晰整齐 ,上升沿和下降沿陡度好 ,并不出现多脉冲或少脉冲现象。 * 灵敏度 :在转速急速上升或下降时 ,轴编码器输出脉冲要能及时跟随变化。 按照以上要求，并经过现场使用比较，选用欧姆龙的轴编码器，能够满足对变频绞车的使用要求。 2)、轴编码器每转脉冲数的确定 :轴编码器的脉冲数不宜过高或过低。 过高后，除了产生大量的运算数据，占用 PLC 的程序执行时间外，还会因轴编码器本身的安装误差和机械传动系统中存在的间隙所造成的累计误差就会增高。 另外，轴编码器的每转脉冲数太高，其本身的抗干扰能力也会下降。 当然，如果所选的脉冲数太低，则电控系统的控制精度也就降低了。 通常按照 1个脉冲对应 — 1cm选择。 3)、轴编码器的安装位置及安装 : (1),安装位置 :理想的安装位置是滚筒轴端一个，电机轴端一个。 但实际上由于所用机械设备不同，可能存在的安装位置有：滚筒轴端 ,电机轴端 ,减速器高唐山开诚电器 用户手册 第 13 页 共 30 页 速轴端、低速轴端 ,机械式深度 指示器轴端等。 不管装在哪个位置，对于现有规格的轴编码器，能基本满足 1 个脉冲对应 — 1cm 即可。 现有规格： 800P/R；100P/R； 30P/R。 一般情况下 :800P/R 可装在滚筒轴端或减速器低速轴端。 100P/R可装在机械式深度指示器轴端。 30P/R 可装在电机轴端或减速器高速轴端 (2),安装 :轴编码器如果安装不同心，不仅容易损坏 ,而且给 PLC 的脉冲信号也可能不准确。 绞车上所用的轴编码器大部分都是在现场进行安装的，因而安装的同心度很难保证 ,所以必须采用软连接。 比较理想的软连接是用软的电缆胶皮连接，但 轴编码器轴端与连接轴轴端必须绑扎结实，否则容易打滑 ,造成计数误差。 电缆胶皮时间长了易老化，应注意及时更换。 (3),轴编码器接线 : 轴编码器的连接电缆 ,应采用屏蔽电缆 ,且电缆两端屏蔽层都应该可靠接地。 电缆线不允须与主回路电缆一同走线，若能单独穿钢管走线，可靠性更高。 对于欧姆龙的轴编码器 ,其接线为，棕色：电源正；蓝色：电源负；黑色： A相；白色： B相；橘红色： Z 相（不用接）；屏蔽线。 轴编码器送电前，应检查其电源线是否正确。 、巷道及机械式深度指示器开关 1)、巷道开关 : 控制系统中所选用的巷道开关 是一种防爆型电感式接近开关（德国图尔克公司生产） ,它由电感式接近开关和与开关相配套的隔离开关放大器两部分组成。 接近开关被平装在巷道轨道的内侧，当矿车的车轮经过它时开关导通，经过连线将信号传到被装在 +DS 箱内的开关放大器，放大器就会输出相应的接点信号。 接近开关在轨道内的安装非常关健，开关一般被平装在轨道的内侧，从轨道正面向下看，轨道的侧面正好与开关的一个侧面在同一垂直面上，同时还要保证开关的平面与矿车车轮的最外沿之间的距离在 5mm— 10mm 之间。 一个开关放大器可带两路接近开关，输出两路“ NO”或“ NC”接 点信号。 放大器上有三个拨码开关， 1， 2可选择两路输出的接点信号是“ NO” 还是“ NC”。 3可选择一路开关导通时，放大器输出一路还是两路信号。 通常将 1， 2拨到“ NC”一边， 3 拨到“ 1： 1”一边。 当接近开关导通后，放大器上相应的指示灯点亮，同时相应的输出接点导通。 如果连接开关的两条线接反或断线，或者开关接触或接近了其它金属体，则放大器上的指示灯就会一直点亮，接点信号就会一直输出。 本系统中的接近开关主要用作上同步和上停车，如果出现上述现象，就会造成控制系统位置信号紊乱。 2)、机械式深度指示器开关 装在机械式深 度指示器上的开关主要有上下过卷和上下减速开关。 这些开关主要用作硬件后备保护。 过卷位置和减速位置应与 PLC 内软件设制的位置基本一致。 主要控制功能 唐山开诚电器 用户手册 第 14 页 共 30 页 控制系统的控制功能主要由 PLC 软件完成的。 、逻辑控制 : 、方向选择 提升方向的选择以主容器运行方向为准，主容器向上运行为正向，向下运行为反向。 双滚筒绞车一般是以固定滚筒所挂的容器作为主容器。 方向选择分以下几种情况： 1)、信号带方向闭锁的单水平提升 :提升方向完全由 “ 打点信号 ” 的方向决 定。 且开车方向受 “ 打点信号 ” 方向闭锁。 2)、 信号不带方向闭锁的单水平提升 :当采用临时信号 ,只能给出声光信号而没有接点信号时 , 提升方向只能由司机按照临时信号所要求的方向开车。 3)、信号带方向闭锁的多水平提升 : 提升方向由 “ 水平选择方向 ” 与 “ 打点信号 ” 的方向决 定。 两者不一致时，取决于 “ 水平选择方向 ”。 所谓 “ 水平选择方向 ” 是指系统所选择的水平在提升容器所在区域（上下减速点之间）以上时，选择正向；以下时，选择反向。 4)、有上下停车点的单水平提升 :容器停在上停车位置时自动选择反向 ,停在下停车位置时自动选择正向。 这种方式常用在立井提升中。 在 PLC 程序中正向选择继电器为 M74，反向选择继电器为 M75；正向记忆继电器为 M514（反向运行时解除），反向记忆继电器为 M515（正向运行时解除）。 、速度选择 根据提升种类不同和多水平提升中各运输区段距离不同，所选择的最高运行速度也不同。 本系统中的速度种类有以下几种： 1)、全速 :一般为运物速度。 程序中由 M151 选择。 2)、半速 : 一般为运人方式和应急方式下的速度。 程序中由 M152 选择。 3)、检修速度 :为检修方式下的速度。 程序中由 M155 选择。 4)、爬行速度 :爬行段的速度。 程序中由 M160 选择。 5)、小于爬行速度 : 检修方式下的最低速度。 程序中由 M161 选择。 在程序中将速度分为两种即高速和低速。 全速 属于高速 , 半速 和 检修速度 属于低速。 由继电器 M213 区分， M213“ OFF”时选择高速；“ ON”时选择低速。 在多水平提升中，有些运输区段的距离较短，不能加速到全速，那么可在 半速 或 检修速度 中选择一个速度作为这一段的最高运行速度。 这种情况被综合在M650 继电器中。 还有一种情况就是矿车在选定水平进出偏口时，速度不能太高，通常 选为爬行速度 ，这种情况由 M512 继电器来反映。 、水平选择 在多水平提升中，根据信号系统显示的水平信号，在司机台上可以进行水平选择。 水平选定后，控制系统会自动建立运行方向，自动选择运行速度，运行到唐山开诚电器 用户手册 第 15 页 共 30 页 所选水平后会自动减速和停车。 本系统可提供七路水平选择信号。 M57： 1 水平 (上井口）； M58： 2水平； M59： 3水平； M60： 4水平； M61： 5水平； M62： 6水平； M63：7水平（下井口）。 、正反向开车 1)、 开车准备 程序中开车准备继电器为 M120，其线圈回路中综合了所有 与开车有关的信号 , 当这些信号均正常后， M120“ ON”给出开车准备就绪信号，该信号作为开车条件包含以下信号： (1)、 PLC1 紧停 (M96):正常时“ OFF” 、 有紧停故障 “ ON” 时 不能开车 (2)、一次开车故障 (M109): 正常时“ ON” 、有 故障 “ OFF” 时 不能开车 (3)、 运行记忆 (T38):开车前“ OFF” ,有运行指令后延时 3 秒“ ON” (4)、手柄零位 记忆 (M126): 开车前“ ON” ,两手柄离开零位后延时 3秒“ OFF” (5)、复位方式 (X24):“ ON”时不能开车 (6)、试验方式 (X70): “ ON”时不能开车 (7)、应急 1(M21): “ ON”时不能开车 (8)、闸检修 信号 (M8): “ ON”时不能开车 2)、运行准备好 开车准备继电器 M120“ ON”时 ,若信号系统给了“允许开车” 信号 ,则 “运行准备好”指示灯闪亮 ,此时就可以开车了。 3)、开车 在手动方式下同时操作主令手柄和制动手柄就可以进行正反向开车，制动手柄要完全推到松闸位置，主令手柄用来控制速度大小。 在半自动方式下通过操作“速度选择开关” 进行正反向开车，速度高低由“速度选择开关”选择，工作闸自动打开。 有运 行指令后，延时 打开工作闸，让电机先建立力矩，防止倒转。 M132 为正向开车指令， M135 为反向开车指令， M136 为开车指令。 开车过程是由 PLC 控制变频器来完成的。 对于 ZJT30四象限变频器，当硬件安全电路吸合后，其整流侧投入运行。 逆变侧 “使能”端由 M136 输出控制，“正向” 端由 M132 输出控制，“反向” 端由 M135 输出控制，同时由 PLC 输出 08V电压信号作为变频器频率给定， 8V对应电机额定频率或额定速度，连续改变电压可以连续调节速度。 加、减速度的大小是在变频器内由参数设置的。 变频器给 PLC 返回的信号有：“故障”，“运行”，“电机电流”，“电机频率”。 、减速 程序中减速继电器为 M150，带有置位线圈和复位线圈。 置位线圈由“允许手动开车”信号 M114 或“允许半自动开车” 信号 M117 驱动。 在复位线圈断开时置位线圈一带电， M150“ ON”；复位线圈由正向减速继电器 M148 和反向减速继电器唐山开诚电器 用户手册 第 16 页 共 30 页 M149 驱动，另外在出现“紧停故障”、“电气制动故障”、或信号系统发出停车信号时都能使复位线圈带电。 复位线圈一带电， M150“ OFF”。 M150 在开车前当 M114 或 M117 吸合时“ ON”， 绞车可以高速运行；到达减速位置当 M148 或 M149“ OFF”时，绞车减速运行。 对正反向减速继电器说明如下： 1)、正向减速继电器 M148: M148 在减速点之前“ ON” , 之后“ OFF”。 其线圈回路综合如下信号： (1)、硬件上减速 M141:当外部减速开关动作时“ OFF” (2)、中间水平上减速点 M143:当容器到达所选水平的上减速位置时“ OFF” (3)、 PLC1 上终端减速点 M144: 当容器到达上终端减速位置时“ OFF” (4)、 PLC2 上终端减速。